Как устроена трансмиссия
Вырабатываемая мотором сила подается через систему трансмиссии на ведущие колеса. Основное назначение трансмиссии — регулирование скорости и крутящего момента ведущих колес при определенных условиях движения транспортного средства. Например, если нужно ехать в гору, крутящий момент должен быть больше.
Трансмиссия автомобиля
ДВС обеспечивает полезный крутящий момент и мощность. Подключение к приводным колесам осуществляется при помощи коробки передач. Так можно получить максимальный КПД. Коробка регулирует скорость вращения колес. Снижая скорость при помощи коробки передач, можно увеличить крутящий момент при неизменной мощности двигателя. Если не нужен большой крутящий момент, можно наоборот, увеличить скорость передачи.
Устройство АКПП
АКПП состоит из таких элементов:
- Гидротрансформатор — фактически во всем соответствует сцеплению в МКПП, однако не нуждается в личном управлении со стороны автомобилиста.
- Планетарный ряд — предназначен для изменения передаточного числа при переключении передач в АКПП и соответствует блоку шестерен МКПП.
- Задний фрикцион, тормозная лента, передний фрикцион — элементы, с помощью которых производится переключение передач.
- Система управления. Этот узел состоит из шестеренчатого насоса, клапанной коробки и маслосборника.
Гидротрансформатор предназначен передавать крутящий момент от «движка» к компонентам АКПП. Он вмонтирован в промежуточный кожух, между КПП и «движком», и выполняет опцию обыкновенного сцепления. При работе данный узел, который наполнен трансмиссионной жидкостью, совершает обороты с высокой скоростью и несет большие нагрузки.
Он способен не только передавать крутящий момент, осуществлять сглаживание и поглощение вибраций «движка», но и запускать масляной насос, который расположен в корпусе КПП. Масляный насос наполняет гидротрансформатор масляной жидкостью и образует в системе контроля и управления рабочее давление.
Поэтому ошибочно мнение, что транспортное средство с АКПП можно завести принудительно без применения стартера. Насос автоматической коробки передач получает энергию лишь от мотора, а если «движок» не работает, давление в системе контроля и управления не образуется, как бы не был расположен рычаг выбора режима езды. Соответственно, принудительное вращение карданного вала не способно заставить мотор вращаться, а коробку передач — работать.
Планетарный ряд. Автоматические трансмиссии, в отличие от МКПП, которые используют сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы, в большинстве применяют планетарные передачи.
В корпусе КПП находится несколько планетарных механизмов, которые и обеспечивают требуемые передаточные отношения. Передача крутящего момента посредством планетарных механизмов от «движка» к колесам происходит благодаря дифференциалу, планетарных дисков и прочих устройств. Управление данными устройствами производится путем системы контроля и управления с помощью трансмиссионной жидкости.
Клапанная коробка — система каналов с расположенными плунжерами и клапанами, выполняющими опции управления и контроля. Такое устройство преобразует степень нажатия на педаль газа, нагрузку «движка» и скорость движения автомашины в гидравлические сигналы. За счет хронологического включения и выхода фрикционных блоков из рабочего состояния, на основе данных сигналов, происходит автоматическое изменение передаточных отношений в КПП.
Тормозная лента — прибор, применяемый для блокировки компонентов планетарного ряда.
Как работают обе КПП
Принцип управления автомобиля с МКПП – самостоятельное переключение передач. Сначала включается нейтральная скорость, затем выключается сцепление, а после включения передачи авто едет. Нужно трогаться с первой передачи, а по мере необходимости переключать их через нейтральную скорость, выключая сцепление.
О необходимости переключения передачи говорит мотор. Если его перегрузить, то есть ехать на большой скорости при неподходящей передаче, вы услышите характерный звук. Если ехать на низкой скорости при неподходящей передаче, авто заглохнет.
У авто с АКПП другой принцип. Машина на классическом автомате сама переключает передачи. Нужно регулировать режим и по мере необходимости нажимать две педали – «газ» и «тормоз». Если тип автомата — типтроник, у водителя появляется возможность самостоятельно переключать передачи. При этом авто адаптируется под манеру езды того, кто им управляет.
Существуют автомобили-гибриды с АКПП. У них такое же количество передач, как на механике, но переключаются они автоматически. Проблема таких авто – менее плавные переключения передач, чем у автомобиля с классической АКПП.
Вариатор – это удобнейший тип АКПП. Можно сказать, переключение передач вообще не происходит, ведь коэффициент передачи изменяется максимально плавно. Ездить на машине с данным типом АКПП удобно.
Что лучше механика или автомат и почему: плюсы и минусы
Механическая КПП имеет немало преимуществ:
- Цена. Здесь речь идет о стоимости автомобиля и ремонте. Такой автомобиль гораздо проще и, следовательно, дешевле ремонтировать. Цена тоже будет ниже, чем такого же, только с автоматом.
- Экономия масла. Авто на механике требует не более трех литров, а для содержания машины на автомате нужно от пяти до десяти литров.
- Экономия топлива. Если авто с механической коробкой передач будет катиться на нейтральной скорости, ничего плохого с ним не произойдет. При этом экономится немало топлива. На машине с автоматом так ездить не рекомендуется.
- Длительность срока эксплуатации. Авто на механике способно прослужить дольше, чем автомат.
- Буксировка. Машину на механике перемещается при помощи эвакуатора и на жесткой или гибкой сцепке.
- Запуск двигателя даже в сильный мороз. Авто на автомате заводятся зимой хуже.
- Отличная разгонная динамика. Она быстрее, чем у машин с АКПП.
- Буксовка в зимний период. Буксовать в снегу на автомате крайне не рекомендуется.
У МКПП есть недостатки:
- Неудобство. Водить авто на автомате проще.
- Малый срок эксплуатации двигателя. Автомобиль на коробке автомат не позволяет злоупотреблять возможностями двигателя, а машины на механике таким качеством не обладают.
- Риск перегрузки мотора. Если невнимательный или неопытный водитель не будет правильно переключать передачи, мотору придется работать на повышенных оборотах.
- Риск порчи сцепления. Частое бесполезное нажатие педали сцепления причиняет вред автомобилю.
Автомобили с АКПП хвалят не зря. Вот ряд их достоинств:
- Удобство. Вождение такого авто можно по праву назвать легким.
- Контроль оборотов. Он предусмотрен в авто с АКП для того, чтобы двигатель не перегревался.
По поводу разгона и расхода топлива тоже немало споров. Их смогут разрушить факты. Классический автомат вряд ли разгонится быстрее механики, но вот машина на АКПП с шестью или семью передачами и парой дисков сцепления запросто покажет свое преимущество перед МКПП.
Это касается и расхода топлива. Машина на классическом автомате требует больше топлива, на механике, но авто на АКПП с шестью или семью передачами окажется экономичнее.
Перед вами минусы авто на автомате:
- Проблемы с запуском двигателя в зимний период. Даже дорогие авто с АКПП заводятся хуже, чем бюджетные машины с механической коробкой передач.
- Частота замены масла.
- Высокая стоимость авто и ремонта.
Механика или автомат для новичка и всех остальных
Обратите внимание на список особенностей водителей и рекомендации по выбору коробки переключения передач:
- Новичок. Начинающему водителю комфортно ездить на авто с автоматом. Оно особенно подойдет в случае, если человек приобретает личный транспорт с АКПП и не собирается ездить на другом.
- Водитель, садящийся за руль редко. Те, кто ездят нечасто, периодически «теряются» и забывают то, чему учили в автошколе. Автомат – отличный вариант.
- Водитель, ездящий по центру города. Пробки, заторы и бешеный ритм сочетаются с авто на АКПП.
- Водитель, живущий в регионе с холодным климатом. Чтобы ежедневно не сталкиваться с проблемами запуском двигателя при морозе, стоит приобрести машину на механике.
- Водитель, которому приходиться часто ездить по загородным трассам. Такому человеку подойдет авто на механике.
https://youtube.com/watch?v=AZB6bhKF5mk
Что есть что?
АКПП
АКПП представляет собой автоматизированную коробку, в основе которой лежат:
- элементы системы управления;
- гидротрансформатор;
- КПП. В основном, это элемент планетарного типа.
При этом последняя снабжена специальными шестернями и другими комплектующими элементами. Собственно, за счет данной конструкции удается добиться автоматического переключения скоростей без вмешательства владельца транспортного средства.
РКПП
Роботизированная коробка передач в отличие от автоматической представляет собой особую конструкцию, в которой производителям удалось совместить преимущества обеих коробок передач – механики и автоматики. Если говорить более простым языком, то в итоге получилось, что особенности механической коробки передач были дополнены элементами автоматики, среди которых также встречается исполнительный механизм. Последний, в свою очередь, отвечает за смену передач, а также контролирует работу сцепления.
Необходимость в создании РКПП возникла с желанием снизить стоимость трансмиссии, а также создать коробку, в которой произойдет слияние преимуществ обеих систем – автомата и механики. Таким образом, было создано несколько вариантов устройства РКПП.
- Система Sequental M Gearbox. Она считается одной из самых распространенных и востребованных. Коробка обустроена 6 скоростями. За их переключением следит гидравлика, управляемая электронной системой. Преимуществом такой коробки стало то, что скорость между переключением скоростей составила 0,08 сек.
- Система, представляющая собой установку электрогидравлического привода на базе механики. Таким образом, водителю приходится участвовать при переключении скоростей, однако педалей в машине только две. Система отслеживает уровень надавливания ноги водителя на педаль и самостоятельно осуществляет включение или отключение сцепления.
- Система, в которой гидронасосы были заменены шаговыми двигателями. Данный вариант считается самым бюджетным среди всех имеющихся. Система не получила широкого распространения из-за того, что переключение скоростей происходило сильными рывками, и при этом между скоростями иногда возникала задержка.
В чем разница между механикой и автоматом?
При выборе конкретного типа коробки переключения передач важно разобраться в их отличиях. При этом стоит учитывать цели, для которых покупается машина:
- для езды в городе;
- для преодоления лесного бездорожья и заносов;
- для перевозки грузов.
Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность “Экономика предприятия”
Также стоит принимать во внимание и стаж вождения. Новичкам проще пользоваться автоматом, тогда как водителям с опытом подойдет и механика.. Чтобы сделать правильный выбор, стоит принимать во внимание следующие параметры:
Чтобы сделать правильный выбор, стоит принимать во внимание следующие параметры:
- Стоимость. Машина с автоматической коробкой обойдется примерно на 50 тысяч рублей дороже по сравнению с механикой. К тому же АКПП считается более дорогой в ремонте и обслуживании. Еще одним негативным моментом считается более высокий расход топлива.
- Обслуживание и ремонт. Обе коробки требуют замены масла. Это вещество выполняет функции смазки и выводит избыток тепла. Это помогает избежать износа трущихся элементов. К тому же масло формирует на поверхности металла пленку, что обеспечивает защиту от коррозии.
- КПД и разгон. Благодаря ручному управлению в механике водитель может разгонять двигатель до красных отметок на тахометре. При этом есть возможность максимально использовать мощность и крутящий момент двигателя. Таким образом для механики характерен более высокий КПД и динамика.
- Надежность. Конструктивно механика кажется надежнее. Она не имеет гидравлики или электроники, которые могут выйти из строя. К тому же МКПП может выдерживать нагрузки в виде буксировки или пробуксовки. При этом электронное управление автоматом позволяет исключить человеческий фактор и контролировать состояние устройства.
- Ресурс эксплуатации. Этот параметр зависит от конструктивных особенностей, условий эксплуатации и своевременности обслуживания. Некоторые автоматы восьмидесятых и девяностых годов могли проходить без ремонта 500 тысяч километров. Современные шести- и восьмиступенчатые агрегаты требуется ремонтировать уже на 150 тысячах километров пробега. Срок службы механики достигает 250-300 тысяч километров.
- Зимнее вождение. Зимой автоматическая коробка дольше прогревается. Это обусловлено большим объемом жидкости. При пробуксовке на льду устройство сильно нагружается. Это увеличивает степень износа масла и деталей. Авто на механике быстрее стартует. При этом механика не боится пробуксовки на льду или в снегу.
- Комфорт. Автомат считается более удобным для водителя. Даже новичок сможет тронуться с места и подняться на горку, не скатившись. Эксплуатация МКПП требует высокой концентрации внимания и навыков.
- Ресурс двигателя и сцепления. Возможность механики раскручивать двигатель до предела уменьшает срок эксплуатации силового агрегата. АКПП оснащена электроникой. Это позволяет держать обороты двигателя под контролем и исключить его перегревание.
- Поведение авто на дороге. Машина на автомате характеризуется более плавным движением. Авто легко поднимается на горку и не глохнет. При этом поклонники механики считают, что этот тип коробки позволяет лучше чувствовать дорогу и автомобиль.
МКПП – стандартная механика и ее важные особенности
Многие автомобилисты старой закалки скажут, что у этого узла вообще нет никаких проблем и неполадок, он является самым лучшим и практичным решением. Но это не совсем правда. В некоторых механических коробках проблем больше, чем в ненадежных автоматах
Важно выбирать КПП, которая известна в мире, много выпускалась, устанавливалась на многие авто и получила большой корпус отзывов. Только так можно узнать, хорошая ли МКПП стоит на машине
Есть ряд важных и несомненных плюсов:
- ремонт такого узла обходится намного дешевле любого другого вида КПП, именно по этой причине при покупке б/у автомобиля старше 5-7 лет и с пробегом свыше 150 000 км лучше брать именно МКПП;
- механика даже при определенных поломках продолжит движение – будет гудеть, рычать или выть, но сможет доехать до ближайшей станции своим ходом, чего не скажешь об автомате;
- также в МКПП есть несомненный плюс в виде низкого расхода топлива, но некоторые виды автоматических КПП уже поджимают и даже переигрывают механику в этом аспекте оценки;
- для обслуживания такого узла вам вообще ничего не понадобится, многие производители не рекомендуют проводить сервис трансмиссии, максимум придется заменить недорогое масло 1 раз в 60 000 км пробега;
- срок службы такого узла максимальный – многие модели старых машин по 20-25 лет ездят с механикой и не демонстрируют никаких проблем и трудностей, это радует владельцев.
Минусом такого оборудования будет дискомфорт в поездке. Также на машине с МКПП не могут уверенно передвигаться начинающие водители. Еще одна проблема – больший риск повышенных нагрузок на двигатель. Обычно под автоматом моторы ходят дольше, так как не переживают больших нагрузок. Но при разумной эксплуатации машины с механической трансмиссией этот фактор становится не столь важным. Можно сказать точно, что с хорошей механикой проблем будет меньше, чем с хорошим автоматом.
Лидеры среди моделей с АКПП
Если обратить внимание на вторичный рынок свежих иномарок, то картина с автоматами становится еще более яркой. Так, например, KIA Rio 4 поколения с АКПП с начала года показал прирост в 6% по отношению к аналогичному периоду 2021 года
Вторичный рынок предлагает нам 5862 варианта, из которых лишь 1422 на механике. Остальное все — «бездушная» АКПП
Так, например, KIA Rio 4 поколения с АКПП с начала года показал прирост в 6% по отношению к аналогичному периоду 2021 года. Вторичный рынок предлагает нам 5862 варианта, из которых лишь 1422 на механике. Остальное все — «бездушная» АКПП.
Набирающий популярность кроссовер Hyundai Creta показывает еще больший прирост проданных машин на автомате — плюс 8%. Вторичка предлагает 4841 машину, из которых 3616 с АКПП.
С Toyota Camry ситуация еще хуже. Или лучше. Поколение XV40 было последним, где можно было застать механическую коробку. Начиная с XV50, выпускаемую с 2011 года, на модели ставят только автомат. Вот так, без права выбора.
Один только Hyundai Solaris II остается относительно доступным на МКПП. Но тенденция к вытеснению механических коробок тоже есть — плюс 3% по сравнению с первым кварталом 2021 года. Б/у машин продается 8088 штук, но с механикой из них всего чуть меньше половины — 3449, округленно — 42%.
Педантичные немцы и раньше не питали особой любви к механике, а сейчас — и подавно. Так, полюбившийся публике Volkswagen Tiguan II уже не просто отыскать на «ручке». Из вторичных 5470 экземпляров МКПП оснащены лишь 555. Всего 10%! А что делать жителям некрупных городов? В Самаре официальный дилер предлагает всего две машины с не самыми ходовыми комплектациями, но с МКПП. Хочешь — бери эти, не хочешь — поезжай за «Солярисом»… На вторичке механики вообще нет.
Также читайте: Без каких опций не стоит покупать авто
Плюсы автоматической коробки
За рулем автомобиля с АКПП водитель может полностью сконцентрироваться на процессе вождения. Конструктивно автоматическая трансмиссия устроена так, что не требует физического присутствия педали сцепления в салоне. Под ногами только две педали – газ и тормоз. Есть селектор коробки передач, который чаще всего напольный или кнопочный.
Под рулевым колесом селектор ставили преимущественно в американские машины, выпущенные в конце прошлого столетия. На европейских и японских авто повсеместно встречаются автоматические коробки с расположенным на полу (по середине консоли) селектором. Водителю нужно его использовать только для включения определенного режима, а всю остальную работу делает электроника.
На практике машина с автоматом – это комфорт и удобство, идеальный вариант для эксплуатации в городе. В условиях высокого темпа вождения, что актуально в больших городах и мегаполисах, начинающие водители испытывают серьёзный стресс за рулем автомобиля с механической коробкой. Автомат полностью избавит от необходимости самостоятельного разъединения КПП от двигателя. То есть, выжимать сцепление и с помощью ручки переходить на повышенную или пониженную передачу больше не нужно. Автомобиль с АКПП дарит свободу и чувство уверенности. Заглохнуть из-за медленно или быстро отпущенного сцепления не получится.
Другие явные плюсы АКПП:
- электроника отвечает за выбор передаточного числа, учитывая скорость движения транспортного средства, степень нажатия педали газа;
- переключение скоростей происходит фактически без потери мощности;
- гидротрансформатор, являющейся неотъемлемой частью АКПП, предотвращает перегрузки двигателя и ходовой части;
- современные модели внедорожников с автоматической коробкой получили специальные программы, выбрав которые, водитель значительно улучшит способность автомобиля передвигаться в условиях бездорожья или сильной заснеженности дороги;
- за счет плавного изменения крутящего момента, поступающего от двигателя, составные части АКПП меньше подвержены износу – прибавка к общему ресурсу трансмиссии;
- больший уровень безопасности, ведь водителю-новичку не придется отвлекаться на переключение скоростей, достаточно сконцентрироваться на дорожной обстановке.
Получаем практичный городской автомобиль, подходящий для передвижения в условиях сильной загруженности дороги (сюда входят и дорожные пробки, что характерно крупным городам). Конструкция автомата несложная, но в плане устройства она уступает механике, в которой меньше деталей и сложных механизмов.
Автомат или механика – что выбрать? Видео
По возможности стоит исключить любые серьёзные нагрузки на трансмиссию: так водитель дополнительно продлит её срок службы. Неумелыми и неосторожными действиями новичку будет трудно нанести автоматической КПП серьёзный вред. Но есть и слабые стороны узла, поэтому для полноты картины следует рассмотреть недостатки АКПП.
Типы автоматических коробок передач
Существует три наиболее распространенных типа автоматических коробок передач, которые устанавливаются в автомобили — это так называемая «классическая» она же гидравлическая, роботизированная (робот, типтроник) и вариативная (вариатор, CVT).
«Классическая» АКПП
Это первый из появившихся типов коробок. Отличается полным отсутствием какой-либо связи между двигателем и колесами. Состоит из гидротрансформатора (ГТ), зубчатых и планетарных передач. Передаточное число меняется изменением давления масла и различного соединения передач между собой. Управляется автоматом.
Существует 5 основных режимов работы этого агрегата:
- P — парковочная блокировка ведущих колес, блокировка находится в самой коробке и никоим образом не связана с отдельным стояночным тормозом.
- R, в русскоязычном варианте Зх — положение для включения заднего хода. Зачастую существует запрет на включение это режима до полной остановки авто.
- N, на русском Н — собственно «нейтралка», включают при кратковременной остановке или коротком расстоянии буксирования.
- D, или Д — режим для движения машины вперед, при котором используются все ступени кроме повышенных.
- L, или ПП, или Тх — режим пониженной передачи для движения при сложных дорожных условиях.
Справка! Это основные режимы работы, которые в обязательном порядке присутствуют во всех гидравлических АКПП. Кроме них, в зависимости от производителя, существуют дополнительные режимы, облегчающие вождение в разных условиях.
Роботизированная АКПП
Последняя по времени появления разновидность коробки-автомата. По своей сути представляет собой механическую коробку передач под управлением робота, который, в соответствии с заданными алгоритмами, отключает сцепление и переключает передачи. То есть водитель и автомобиль обеспечивают только входящие данные без воздействия на механизм переключения передач.
Роботы для таких коробок используются либо электрические, либо гидравлические. Гидравлические осуществляют работу с помощью гидроцилиндров управляемых электромагнитными клапанами. Они достаточно быстрые, но более энергозатратные. Это основной вид робота для машин спортивного типа.
Электрические роботы более медленные, но более экономичные. Используют в своей работе сервомоторы и различные механизмы. Чаще устанавливаются на бюджетные авто.
Сама же коробка механическая с фрикционным сцеплением. Существуют роботизированные КПП с одинарным и двойным сцеплением.
Справка! Легко отличить робота от «классики» можно по отсутствию у робота знака P, который означает парковочный режим.
Вариатор
Второе название, по которому можно определить тип коробки по документации на автомобиль — CVT (Continuously Variable Transmission). Работает по принципу плавной передачи крутящего момента от двигателя колесам. Как таковые передачи в ней отсутствуют, а передаточное соотношение меняется либо полностью автоматически, в соответствии с заданной программой, либо в ручном режиме.
Наиболее распространены коробки с клиноременным строением вариатора. Изменение передаточного числа в них передается между двумя, состоящими из двух конических частей каждый, шкивами с помощью специального ремня. Так же ремень называют цепью из-за того, что его основная составляющая это металлические полосы. Необходимое для движения цилиндров давление нагнетается масляным насосом, который прокачивает специальную ATF жидкость, которая также выступает в качестве смазки.
Второй тип вариатора — это тороидный. В этом случае усилие передается через тороидные ролики, зажатые между валами и расположенные на одной оси. Используется этот тип достаточно редко.
У этой АКПП есть возможность переключаться на ручной режим управления. В этом случае водитель самостоятельно переключает передачи и это отображается на приборной панели. Но не стоит рассчитывать, что можно будет держать количество оборотов в красной зоне — автоматика просто не дает этого делать, но и заглохнуть при их недостатке невозможно.
О цене
Кстати сейчас АКПП в продажах растет быстрее чем МКПП, это логично — ведь первая для города комфортнее. Люди даже готовы переплачивать 40 — 50000 рублей, за автоматизированную версию. А вот те у кого денег нет совсем, то есть наскребли все что могли — купили механическую коробку, начинают поливать оппонента грязью, то не то, так не так — да и ресурс ниже! Не смешите меня, АКПП особенно на 4 передачи — очень практическая трансмиссия, я бы даже сказал по ресурсу она может перетянуть МКПП (тут многое от манеры езды и обслуживания зависит). Так что переплата здесь идет за комфорт, да и конструкция более сложная — так что от этого не куда не уйти.